PA-1 型抗静电剂应用于涤棉织物的研究

图 1 PA-1 型永久性抗静电剂合成工艺流程图
    3 性能测试
    3.1 永久性抗静电剂的化学性能
    研制的 PA-1 型永久性抗静电剂，呈金黄色、透明状， pH 值为 7 ，密度约为 1.2 。
    3.2 被处理的涤棉织物的性能
    将 PA-1 型永久性抗静电溶剂对涤棉织物在不同温度、不同时间进行测试，测试数据如表 1 。同时又对纯涤纶涂塑篷布进行抗静电处理，测试数据如表 2 。
    表 1 抗静电处理的涤棉织物的测试数据

注：表中数据是 8 次测试数据的平均值；温度： 20 ℃，相对湿度 40 ％
    表 1 中数据表明，焙烘温度为 180 ℃，焙烘时间为 1min ，抗静电效果和耐洗性较好。同时也说明 PA-1 型永久性抗静电溶剂适合各种含涤面料，其抗静电指标均能达到国家标准 GB12158-90 标准规定的表面电阻 <10 9 Ω，电荷面密度 <7μC/m 2 的要求。
    表 2 抗静电纯涤纶涂塑篷布测试数据

    4 结论与讨论
    4.1 固化时间和温度对抗静电性能的影响
    固化时间和温度对抗静电性能影响较大，湿度较低时，由于晶核生长的速率极小，结晶速率很慢，随着温度的增加，晶核形成的速率增加，并且晶体生长速率很大，结晶速率迅速增大，达到某一适当的温度时，晶核形成，晶体生长都有较大速率，结晶速率出现极大值；此后虽然晶核形成的速率仍然较大，但是，由于晶体生长速率逐渐下降，结晶速率随之下降，结晶速率随温度变化规律类似正态分布，通常高聚物只有在熔点与玻璃化温度之间本体结晶之能发生。
    对于同一种高聚物来说，分子量对结晶速率有显著影响，一般在相同结晶条件下，分子量低时，结晶速率大，因此，为了得到同样的结晶速率，分子量高的比分子量低的高聚物需要更长的时间。通过实验对比，固化时间和温度应控制在： 1min 、 180 ℃范围。
    4.2 温度和真空度对反应过程的影响
    在 PA-1 型永久性抗静电剂合成的酯交换和缩聚反应中，应特别注意温度、反应时间和真空度，要求酯交换和缩聚反应，温度应保持在各自恒温值正负两度，若温度偏低，反应速度慢，平衡常数小，生成的高聚物分子量小，不耐洗。温度稍高，有利于大分子高聚物的生成，但温度过高或反应时间过长，会使聚醚的热氧化及热降解加剧，影响耐洗性和光泽，同时一些物料会流出，改变物料比，使反应不完全，解决这一难题的关键是提高真空度，可采用两台真空度促进小分子量的挥发，确保缩聚反应向正方向移动，防止聚醚的热氧化及热降解加剧。
    4.3 物料比对抗静电性能的影响
    一般认为，聚醚类含量越高，成品的亲水抗静电性能越好，而耐洗性越差；聚酯类含量越高，成品的耐洗性越好，亲水抗静电性越差，当聚酯部分过多时，会使聚合物熔点升高，织物的热定型温度达不到聚合物粘流态温度，不能与织物很好的产生共晶作用，仍会影响织物的耐洗效果。实验证明，将聚乙烯二醇、干二醇、乙二醇和其它添加剂按 5 ： 1.5 ： 2 ： 1.5 比例配料，抗静电效果较好。
    4.4 涤棉纱抗静电处理使用方法
    PA-1 型抗静电剂做面料后处理时，先将其原液配成抗静电溶剂，这种溶剂与水有较好的相溶性，经研究发现将抗静电剂与软水按 10 ： 100 份的比例，一同加在水箱内均匀搅拌，将面料通过水槽，二浸二轧， 180 ℃高温固化后，就具有一定的抗静电性及耐洗性。
    5 结论
    1. 研制的 PA-1 型永久性抗静电剂，可广泛用于各种化纤织物、丝、毛织物及各种混纺、合成织物，使其织物具有优良的抗静电和柔软富有弹性的效果。
    2. 抗静电处理后的含涤面料，经高温固化后，标准洗涤 50 次，仍达到国家防静电标准，即 GB12158-90 标准，并确保处理的各种微薄面料不产生疵点，上述结论经过国家劳动保护用品质量监督检验中心测试得出。
    3. PA-1 型抗静电剂不仅用于各类含涤面料的抗静电处理，还可广泛用于 PVC 、 PP 、 PE 等软硬塑材料的内添加上，经处理后的 PVC 、 PP 、 PE 材料，标准洗涤 100 次，表面电阻仍在 10 8 Ω范围，仍达到国家防静电标准。
    4. PA-1 型抗静电剂全部由国产原料取代进口原料，成本降低 50 ％，使技术富有市场竞争力。该项目已通过省级鉴定。